DE2523251B2 - EARTH FAULT CIRCUIT FOR A THREE WIRE SINGLE-PHASE SYSTEM - Google Patents
EARTH FAULT CIRCUIT FOR A THREE WIRE SINGLE-PHASE SYSTEMInfo
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Description
4545
Die Erfindung bezieht sich auf eine Erdschlußschutzschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Eine solche Erdschlußschutzschaltung ist durch die DT-OS 2137 463 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht die Gefahr, daß der Schutztransformator unwirksam wird, wenn jener spannungsführende Leiter, an dem seine Primärwicklung angeschlossen ist, aus irgendwelchen Gründen abgeschaltet wird.The invention relates to an earth fault protection circuit of the type specified in the preamble of claim 1. Such a ground fault protection circuit is known from DT-OS 2137 463. At this known circuit arrangement there is a risk that the protective transformer is ineffective if that live conductor to which its primary winding is connected, for whatever reason is switched off.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Erdschlußschutzschaltung der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, daß der Schutztransformator auch bei Abschalten eines der beiden spannungsführenden Leiter voll wirksam bleibt.The invention is therefore based on the object of improving an earth fault protection circuit of the type mentioned at the outset in such a way that the protection transformer remains fully effective even when one of the two live conductors is switched off.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The problem posed is achieved by what is specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics.
Durch diese automatische Umschaltung von dem ersten spannungsführenden Leiter auf den zweiten spannungsführenden Leiter wird gewährleistet, daß immer bei Abschaltung eines der beiden spannungsführenden Leiter, und zwar gleichgültig welchen Leiters, der Schutztransformator voll wirksam bleibt und eineThis automatic switchover from the first live conductor to the second live conductor it is guaranteed that when one of the two live conductors is switched off, regardless of which conductor, the protection transformer remains fully effective and one Ungleichgewichtsbedingung in dem Differentialtransformator erzeugt, wenn der Null-Leiter in der Nähe der Last einen Erdschluß aufweist, über den der Strom abfließen kann, der von der über den Schutztransformator erzeugten Spannung getrieben wird.Imbalance condition generated in the differential transformer when the neutral conductor is near the Load has a ground fault through which the current can flow, which is driven by the voltage generated by the protection transformer.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung de- Erfindung erfolgt die Umschaltung über einen Schalter, vorzugsweise in Gestalt eines Triac, dessen Steuerelektrode über Widerstände an den ersten spannungsführenden Leiter angeschaltet ist, an den die Primärwicklung des Schutztransformators über den gleichen Widerstand und einen weiteren Widerstand angelegt ist, wobei der eine Pol des Schalters mit dem Null-Leiter und der andere Pol des Schalters über einen Widerstand mit dem zweiten spannungsführenden Leiter und über einen weiteren Widerstand mit der Primärwicklung des Schutitransformators verbunden ist.According to an expedient embodiment of the invention, switching takes place via a switch, preferably in the form of a triac, the control electrode of which is connected to the first live conductor via resistors, to which the primary winding of the protective transformer is connected via the same Resistance and another resistor is applied, one pole of the switch to the neutral conductor and the other pole of the switch across a resistor to the second live conductor and across another resistor is connected to the primary winding of the protective transformer.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Erdschluß-Schutzschaltung für ein Dreileiter-Einphasensystem.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. the The single figure of the drawing shows a schematic circuit diagram of a ground fault protection circuit designed according to the invention for a three-wire single-phase system.
Die Spannungsquelle des Dreileiter- Finphasensystems ist mit 11 bezeichnet. Diese Spannungsquelle 11 ist mit den Lastwiderständen 12 bzw. 13 übet die drei Leiter 14,15 und 16 des Systems verbunden. Die Leiter 14 und 15 sind die spannungsführenden Leiter und der Leiter 16, der auf einem Potential zwischen dem Potential der Leiter 14 und 15 steht, wird als Null-Leiter bezeichnet. Letzterer ist an der Spannungsquelle 11 geerdet In den spannungsführenden Leitern 14 und 15 liegen miteinander gekuppelte Schaltkontakte 18,19.The voltage source of the three-wire fin-phase system is denoted by 11. This voltage source 11 is connected to the load resistors 12 and 13 exercises the three conductors 14, 15 and 16 of the system. The ladder 14 and 15 are the live conductors and the conductor 16, which is at a potential between the The potential of conductors 14 and 15 is referred to as the neutral conductor. The latter is at the voltage source 11 Grounded In the live conductors 14 and 15 there are switching contacts 18, 19 which are coupled to one another.
Alle drei Leiter 14 bis 16 sind durch einen torusförmigen Magnetkern 21 eines Differentialtransformators 20 geführt und bilden dessen Primärwicklung mit einer einzigen Windung. Der Transformator 20 ist außerdem mit einer Sekundärwicklung 22 mit vielen Windungen versehen, die an den Eingang eines Verstärkers 23 angeschaltet ist, dessen Ausgang 24 mit der Steuerelektrode eines Festkörperschalters 25 verbunden ist. Der Leistungskreis des Schalters 25 liegt zwischen dem Null-Leiter 16 und ist über Schallerbetätigungsspulen 26 und 27 mit den spannungsführenden Leitern 14 bzw. 15 verbunden. Die Betätigurgsspulen 26, 27 sind so angeordnet, daß bei Erregung einer der beiden Spulen beide Schalter 18 und 19 geöffne t werden. In bekannter Weise wird ein Ausgangssignal in der Sekundärwicklung 22 des Differentialtransformators 20 erzeugt, wenn eine vorbestimmte Ungleichgewichts-Strom-Bedingung in den Leitern 14 bis 16 festgestellt wird, hierdurch wird ein Signal am Verstärkerausgang 24 erzeugt, der den Schalter 25 in den Leitfähigkeitszustand schaltet, wodurch die Stromkreise der Betätigungsspulen 26,27 an Spannung gelegt werden.All three conductors 14 to 16 are passed through a toroidal magnetic core 21 of a differential transformer 20 and form its primary winding with a single turn. The transformer 20 is also provided with a secondary winding 22 with many Provided turns, which is connected to the input of an amplifier 23, the output 24 with the control electrode of a solid-state switch 25 is connected. The power circuit of switch 25 is on between the neutral conductor 16 and is via sounder actuation coils 26 and 27 with the live Ladders 14 and 15 connected. The Betätigurgsspulen 26, 27 are arranged so that when energized one of the both coils, both switches 18 and 19 are opened. In a known manner, an output signal is generated in the secondary winding 22 of the differential transformer 20 generated when a predetermined current imbalance condition is detected in conductors 14-16 as a result, a signal is generated at the amplifier output 24, which switches the switch 25 to the conductivity state, whereby the circuits of the actuating coils 26, 27 are connected to voltage.
Auf der Lastseite des Differentialtransformators 22 ist der Null-Leiter 16 über die Sekundärwicklung 31 eines Schutztransformators 30 an die Verbindung zwischen den Belastungswiderständen 12 und 13 geführt Die Primärwicklung 32 des Schutztransformators 30 ist an der einen Seite mit dem Null-Leiter 16 auf der der Spannungsquelle zugewandten Seite der Sekundärspule 31 verbunden, und das andere Ende der Primärspule 32 ist über eine Reihenschaltung von Widerständen 34,35 an den spannungsführenden Leiter 14 angeschlossen und über eine Reihenschaltung von Widerständen 36,37 an den zweiten spannungsführenden Leiter 15. Die Verbindung zwischen den Widerstän-On the load side of the differential transformer 22, the neutral conductor 16 is via the secondary winding 31 a protective transformer 30 to the connection between the load resistors 12 and 13 The primary winding 32 of the protective transformer 30 is connected to the neutral conductor 16 on one side connected to the side of the secondary coil 31 facing the voltage source, and the other end of the Primary coil 32 is connected to the live conductor via a series connection of resistors 34, 35 14 and connected via a series connection of resistors 36,37 to the second live conductor 15. The connection between the resistors
den 34 und 35 ist über einen Widerstand 38 an die Steuerelektrode eines Halbleiterschalters 40 (Triac) angeschlossen, dessen Leistungskreis zwischen dem neutralen Leiter 16 auf der der Spannungsquelle zugewandten Seite des Schutztransformators 30 und s der Verbindung zwischen den Widerständen 36 und 37 liegt34 and 35 is connected via a resistor 38 to the control electrode of a semiconductor switch 40 (triac) connected, whose power circuit between the neutral conductor 16 on that of the voltage source facing side of the protective transformer 30 and s of the connection between the resistors 36 and 37 lies
Wenn beide spannungsführenden Leiter i4, 15 angeschaltet sind, wird der Schutztransformator 30 von dem spannungsführenden Leiter 14 erregt, weil zu ι ο dieser Zeit der Schalter 40 im Leitfähigkeitszustand befindlich ist, so daß die Verbindung zwischen den Widerständen 36,37 auf Nullpotential liegt, so daß ein Strom über den Widerstand 37 durch den Schalter 40 und den Leiter 51 fließt, um die Primärwicklung 32 kurzzuschließen. Wenn der erste spannungsführende Leiter 14 abgeschaltet wird, dann fällt das Potential an der Steuerelektrode des Schalters 40 ab, und der Schalter 40 geht in den Sperrzustand über. Unter diesen Bedingungen verläuft der Erregerpfad für die Primärwicklung 32 über die Widei stände 36, 37 nach dem zweiten spannungsführenden Leiter 15.If both live conductors i4, 15 are switched on, the protective transformer 30 of energized the live conductor 14 because too ι ο this time the switch 40 is in the conductivity state, so that the connection between the Resistors 36,37 is at zero potential, so that a Current flows through resistor 37 through switch 40 and conductor 51 to primary winding 32 short-circuit. When the first live conductor 14 is switched off, the potential is generated the control electrode of the switch 40, and the switch 40 goes into the blocking state. Under these Conditions runs the excitation path for the primary winding 32 over the Widei states 36, 37 after second live conductor 15.
An den Erregerklemmen 51, 52 des Verstärkers 23 tritt eine Spannung auf, wenn entweder beide Leiter 14, IJ oder eine von ihnen erregt ist. Die Leitung 53 verbindet die negative Erregerklemme 51 direkt mit dem Null-Leiter 16 auf der Lastseite des Transformators 20, und die positive Erregerklemme 52 ist über die Dioden 54,55 mit den spannungsführenden Leitern 14, 15 auf der Lastseite des Transformators 20 verbunden.A voltage occurs at the exciter terminals 51, 52 of the amplifier 23 when either both conductors 14, IJ or one of them is aroused. The line 53 connects the negative exciter terminal 51 directly the neutral conductor 16 on the load side of the transformer 20, and the positive excitation terminal 52 is connected to the live conductors 14, via the diodes 54, 55 15 connected on the load side of the transformer 20.
Die Erfindung schafft somit durch Anordnung des Schutztransformators 30 eine Schaltung, die verhindert, daß der Differentialtransformator 20 funktionsuntüchtig wird, wenn der Null-Leiter 16 in der Nähe der Last 12, 13 einen Erdschluß erhält, wobei eine Erregung normalerweise durch den ersten spannungsführenden Leiter 14 erfolgt, jedoch bei Abschaltung des Leiters 14 eine automatische Umschaltung wirksam wird, um eine Erregung des Schutztransformators 30 über den zweiten spannungsführenden Leiter 15 zu bewirken.By arranging the protective transformer 30, the invention thus creates a circuit which prevents that the differential transformer 20 becomes inoperative if the neutral conductor 16 is in the vicinity of the load 12, 13 receives an earth fault, with an excitation normally by the first live Conductor 14 takes place, but when the conductor 14 is switched off, an automatic switchover takes effect To cause excitation of the protective transformer 30 via the second live conductor 15.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
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